[发明专利]聚焦光致超声材料及其制备方法和内窥式光致超声探头

权利要求书

1.一种聚焦光致超声材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备甲基乙基酮和乙醇作为共沸混合物；将碳纳米管粉末与分散剂在共沸混合物中混匀得到分散体；然后将所述分散体在40-50℃下干燥11-13小时；得到干燥的碳纳米管粉末；

(2)将步骤(1)中得到的干燥的碳纳米管粉末与光固化树脂混匀后形成浆料；所述干燥的碳纳米管粉末与光固化树脂质量比为1:80-99；

(3)将步骤(2)所述的浆料均匀分配在基于掩模图像投影的立体光刻装置的平面上，并展开成30-50毫米厚的浆料层；

(4)将聚焦光致超声材料模型切成二维图像，然后将二维图形投影到步骤(3)所述的浆料层的表面；

(5)步骤(3)所述浆料层在可见光照射的作用下，使浆料层中光固化树脂通过光聚合产生交联基质，并按照步骤(4)所述的二维图像在浆料层网络之间形成牢固的结合，使浆料层固化；

(6)重复步骤(3)至步骤(5)，直到聚焦光致超声材料完全按照聚焦光致超声材料模型打印完成。

2.如权利要求1所述的聚焦光致超声材料的制备方法，其特征在于，

所述步骤(1)中使用行星式球磨机中的不锈钢研磨球将碳纳米管粉末与分散剂在共沸混合物中通过行星式球磨机研磨得到分散体，研磨时间为10-13小时，转速为150rpm-250rpm；然后将分散体在40-50℃下干燥11-13小时；所述分散剂为聚乙烯醇；

所述步骤(2)中将所述步骤(1)得到的干燥的碳纳米管粉末与光固化树脂通过球磨混合1-2小时形成浆料，所述碳纳米管粉末与光固化树脂质量比为1:80-99。

3.如权利要求1所述的聚焦光致超声材料的制备方法，其特征在于，

所述步骤(1)使用行星式球磨机中的不锈钢研磨球将碳纳米管粉末与分散剂在共沸混合物中通过行星式球磨机研磨12小时；转速为200rpm；然后将混合物在50℃下干燥12小时；

所述步骤(2)将所述步骤(1)中得到的碳纳米管粉末与光固化树脂通过球磨混合1小时形成浆料，所述碳纳米管粉末与光固化树脂质量比为1：99。

4.如权利要求1所述的一种聚焦光致超声材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中浆料形成过程是在温度低于15℃、真空状态下进行的，使用行星式球磨机将碳纳米管粉末与光固化树脂球磨混合1小时形成所述浆料。

5.如权利要求1-4任一所述的聚焦光致超声材料的制备方法制备得到的聚焦光致超声材料。

6.一种利用权利要求5所述聚焦光致超声材料的内窥式光致超声探头，其特征在于，包括外壳(1)、治疗入射光纤(2)、聚焦光致超声材料(3)、全反射镜(4)、圆柱形光致超声材料(5)以及成像入射光纤(6)；所述治疗入射光纤(2)与成像入射光纤(6)相互平行，且紧密贴在一起，外部均包裹外壳(1)；所述治疗入射光纤(2)和成像入射光纤(6)的端口处分别连接聚焦光致超声材料(3)和圆柱形光致超声材料(5)；所述治疗入射光纤(2)的直径与成像入射光纤(6)的直径相同，成像入射光纤(6)直径小于圆柱形光致超声材料(5)的直径，治疗入射光纤(2)的直径小于聚焦光致超声材料(3)直径；所述成像入射光纤(6)的圆心、圆柱形光致超声材料(5)的圆心和全反射镜(4)的轴心均位于同一直线上，治疗入射光纤(2)的圆心与聚焦光致超声材料(3)的圆心位于同一直线上；所述圆柱形光致超声材料(5)与全反射镜(4)不接触；所述聚焦光致超声材料(3)呈凹球面形状，其截面(8)与水平线呈45°-60°，始终保持聚焦光致超声材料(3)的焦点与全反射镜(4)的反射光线在聚焦区域(7)聚焦；所述聚焦光致超声材料(3)的截面(8)的法线与全反射镜(4)的法线位于同一平面；所述全反射镜(4)的镜面与水平面呈45°。

7.如权利要求6所述的一种内窥式光致超声探头，其特征在于，所述治疗入射光纤(2)和成像入射光纤(6)是由玻璃或塑料制成的纤维。